Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Сравнение плазменных панелей и светодиодных дисплеев

1. Светодиодный экран (LED дисплей)

Светодиодные экраны получают всё большее распространение - всё чаще используются в целях рекламы на улицах крупных городов или в качестве информационных экранов и дорожных знаков. Эксперты развития рынка рекламы сходятся в едином мнении о том, что с каждым годом доля светодиодных информационных экранов на рынке рекламных технологий будет только возрастать. Действительно, полноцветные светодинамические табло сочетают в себе все основные преимущества существующих визуальных рекламных технологий. Единственным их недостатком может считаться довольно высокая стоимость по сравнению с другими технологиями.

Возможно, первый настоящий светодиодный экран для телевизора был разработан, продемонстрирован и документально описан Дж.П. Митчеллом в 1977 году. Модель 1977 года была монохроматической и не могла конкурировать с цветными телевизорами того времени.

Лишь после создания достаточно ярких цветных светодиодов появились первые цветные LED-телевизоры. Самый большой в мире светодиодный телевизор находится на стадионе Ковбойз в Арлигтоне, штат Техас, США. Его размеры 49 Ч 22 метров, плошадь 1070 квадратных метров (существуют светодиодные дисплеи и гораздо больших размеров, но они не предназначены для телевидения).

Главный недостаток телевизоров на дискретных светодиодах - большой размер. Дисплей состоит из сотен тысяч светодиодов, и пока не удалось изготовить полупроводниковый светодиод микроскопических размеров, пригодный для телевидения и имеющий приемлемую цену.

В XXI веке стали производится дисплеи на органических светодиодах (OLED), но они пока имеют противоположный недостаток - слишком малый размер, ввиду дороговизны.

2. Плазменная панель

Плазменная технология является самой молодой из тех, что применяются в серийном производстве офисной техники (если не брать в расчет лазерные и голографические экраны, которые существуют пока только в виде прототипов), однако ее разработка началась более полувека назад.

Родоначальником плазменных технологий стал СССР - еще в застойные годы НПО «Плазма» пыталось получить изображение на табло, составные элементы которого были наполнены специальным газом. Задачу удалось выполнить наполовину - изображение-то получили, но оно было слишком расплывчатым, так как специалисты в те годы не могли создать пиксели малых размеров. Применить монстра было негде - мало того, что качество изображения было ниже всякой критики, так и сама панель получилась слишком большой, тяжелой и ненадежной.

Эстафету разработки технологии создания плазменных дисплеев подхватили американцы.

В 1966 году в одном из университетов штата Иллинойс начались работы над этим проектом. Исследования длились около пяти лет и, наконец, в начале 70-х годов небольшая компания Owens-Illinois смогла запустить свое детище в ограниченную серию.

Спрос на плазменные панели был тогда крайне мал - это объяснялось тем, что экраны были монохромными (отображали только два цвета - черный и белый), а по карману были только крупным организациям. Поэтому наиболее заметная сделка была заключена лишь с Ньюйоркской Фондовой Биржей, где ощущалась необходимость в экранах большой площади, способных информировать огромное количество брокеров об изменении котировок акций.

В 1989 году японская компания Fujitsu разработала, наконец, проект коммерческого плазменного телевизора с диагональю экрана 20 дюймов (51 см). Сейчас формат панелей существенно вырос и составляет в среднем 40-42 дюйма, потому что плазменные панели небольшого формата выпускать совершенно невыгодно - сложное и дорогостоящее производство не окупается.

По сравнению с 1989 годом плазменные панели претерпели серьезные изменения. На этот рынок пришли новые компании, и каждый производитель, добиваясь улучшения характеристик цветопередачи, контрастности и управляемости, добавлял что-то свое.

Так, NEC разработал технологию капсулированного цветового фильтра (CCF), отсекающего ненужные цвета, а также предложил методику повышения контрастности за счет отделения пикселей друг от друга черными полосами.

В панелях Pioneer применяется технология Enhanced Cell Structure, которая увеличивает площадь люминофорного пятна, и новая химическая формула голубого люминофора, который дает более яркое свечение (с соответственным повышением контрастности).

Целью данной работы является сравнение плазменных панелей и светодиодных дисплеев, ознакомление с принципом их работы, а так же выявление преимуществ и недостатков этих устройств.

3. Принципы работы и классификация

Светодиодный экран

Светодиодный экран (LED screen, LED display) - устройство отображения и передачи визуальной информации (дисплей, монитор, телевизор), в котором каждой точкой, пикселем (pix) является один или несколько полупроводниковых светодиодов (LED).

Блок-схема системы управления светодиодными экранами и электронными табло

Видеоэкран по сути представляет собой очень большой телевизор, но в отличие от обычных ЭЛТ, ЖК или плазменных телевизоров он состоит из отдельных светодиодных модулей, из которых, как из кубиков, могут собираться экраны любых размеров и формы.

Передача информации и управление светодиодными модулями осуществляется контроллерами, которые подсоединены к управляющему компьютеру. В компьютере установлена плата видеопроцессора, на вход которой могут подаваться видеосигналы от различных источников - обычный телевизионный сигнал, сигнал от видеомагнитофона, DVD-плеера, видеокамеры, другого компьютера и т.д.

Кроме того заранее подготовленные сюжеты могут быть записаны на диск управляющего компьютера и он может воспроизводить их по заранее составленному расписанию.

С появлением большого количества видеоэкранов, в последнее время появилась тенденция объединения отдельно стоящих светодиодных экранов в сеть с единым центром управления. Управление отдельно стоящими видеоэкранами осуществляет центральный компьютер по каналам связи - модем / радиомодем, выделенная линия и т.д.

Модульная конструкция светодиодных экранов

Как уже упоминалось, светодиодные экраны состоят из светодиодных модулей. На рисунке слева приведен пример построения видеоэкрана из модулей с линейными размерами 240 х 240 мм, шагом (расстоянием) между пикселями - 15 мм и соотношением сторон экрана (ширина: высота) - 4:3.

Соотношение сторон 4:3 - важная характеристика видеоэкрана, так как для прямой трансляции «живого» видео необходимо соблюдать это соотношение, иначе изображение будет либо «обрезано» или будет воспроизводиться на части экрана.

Если светодиодный экран используется только для показа заранее подготовленных роликов, то соотношение сторон не имеет значения и может быть любым.

Построение видеоэкрана из модулей с шагом 15 мм, 240 х 240 мм (16х16 пикселей) (соотношение сторон экрана - 4:3 (ТВ стандарт)

· Построение экранов любых размеров и разрешения

· Возможность увеличения размеров при апгрейде

· Построение экранов произвольной формы

· Построение экранов высокого разрешения

· Простота монтажа и обслуживания

· Взаимозаменяемость модулей

· Быстрая локализация неисправностей

· Простота транспортировки

· Построение мобильных и быстросборных экранов

Светодиодные модули видеоэкранов

Светодиодные модули - элементы, из которых, как из кубиков, собираются светодиодные экраны любых размеров и формы. На рисунке слева показан модуль с разрешением 8х8 пикселей с составом пикселя - 2R-1G-1B (2-красных, 1-зеленый, 1-синий) светодиодов, а на рисунке слева внизу увеличенное изображение пикселей.

Светодиодные модули характеризуются:

· Шагом - расстоянием между пикселями

· Разрешением - количеством пикселей по горизонтали и вертикали

· Яркостью - в канделах/кв. м (нит)

· Линейными размерами - ширина и высота

· Конструкцией - для наружного или внутреннего применения

· Потребляемой мощностью

· Углами обзора по горизонтали и вертикали

· Составом пикселя - числом светодиодов разного цвета, составляющих пиксель

Основным параметром модуля является - шаг (расстояние) между пикселями, так как, чем меньше это расстояние, тем выше разрешение экрана при одних и тех же его линейных размерах.

3-х диодный пиксель

Однако с появлением красных R светодиодов с высокими значениями силы света, стало возможно построение пикселя по схеме 1R1G1B на модулях с любым шагом (до 38 мм). При этом на дальних расстояниях наблюдения, не отмечается разницы в восприятии смешанных в таком пикселе и пикселе 2R1G1B оттенков цветов. В то время как, на близких расстояниях и на больших углах наблюдения, пиксель 2R1G1B мог производить излишний фон красного оттенка, искажая цветопередачу, что отсутствует в пикселе 1R1G1B.

Также, за счёт увеличения площади поверхности чёрной части полотна, в случае пикселя 1R1G1B, несколько повышается контрастность изображения в условиях внешней засветки полотна экрана.

SMD пиксель

С появлением новых светодиодов для поверхностного монтажа на печатной плате (SMD) - 3 светодиода - красный, зеленый и синий в одном корпусе (3-in-1), стало возможным производство модулей с шагом меньшим 10 мм, что позволяет собирать светодиодные экраны очень высокого разрешения, при относительно небольших размерах.

светодиодный экран плазменный технический

Технические характеристики некоторых светодиодных модулей

Светодиодный экран

В отличие от других технологий, светодиодные экраны обладают некоторыми преимуществами:

- Высокая яркость.

Суть технологии заключается в монтаже тонкопленочных светодиодов на металлической основе, которая отражает свет, излучаемый светодиодом. Отраженный свет складывается с прямым излучением, что и приводит к увеличению яркости.

- Возможность сборки экрана больших размеров (до сотен метров в ширину и высоту), произвольное соотношение высота / ширина.

Видеоэкран состоит из отдельных светодиодных модулей, из которых, могут собираться экраны любых размеров и формы.

- Надёжность

Повреждение части экрана не ведёт к его неработоспособности в целом, тогда как в плазменной панели происходит нарушение матрицы газонаполненных ячеек, что приводит к полной неработоспособности экрана.

К неоспоримым преимуществам можно отнести возможность уличного круглогодичного использования таких видеоэкранов, так как отсутствует сильное влияние температуры на светодиоды, в отличие от плазменных панелей.

К недостаткам можно отнести:

Довольно большой размер зерна у экрана - это обусловлено размерами светодиодов, которых в одном пикселе находится от 1 и более штук.

Зачастую весьма низкое разрешение экрана, в частности, из-за больших размеров самого экрана.

Сложность самостоятельной сборки.

Высокая стоимость при создании экрана больших размеров, кол-во используемых в экране диодов возрастает.

Плазменная панель

Преимущества:

- Высокая контрастность;

- Глубина цветов;

- Стабильная равномерность на черном и белом цвете;

Эти преимущества обусловлены использованием газа, к которому подведены электроды, с подаваемыми на них высокими напряжениями. Подача определенной частоты сигналов позволяет добиться нужных параметров (интенсивности, контрастности и глубины цвета) при попадании газа на люминофор экрана.

Недостатки:

- недолговечность (в среднем 30 000 часов, выгорание дисплея, как следствие высоких рабочих температур, особенно видна пикселизация при отклонении по вертикали угла обзора, что также происходит за счет выделения большого количества тепла.); высокое энергопотребление, как следствие работы плазменной панели на высоких температурах, а также из-за больших падений напряжения на элементах экрана.

Вывод: Основываясь на приведенной выше информации можно сделать несколько заключений. Параметры плазменных панелей и светодиодных дисплеев, а также их принципы работы не позволяют сделать однозначное заключение о преимуществе одной технологии над другой. При выборе того или иного устройства, выполненного с использованием светодиодов или газоразрядных процессов, нужно учитывать условия в которых будет использоваться устройство, такие как температура, размеры, затененность помещения и др. Также следует учитывать размер самого экрана - размер влияет на качество изображения, стоимость устройства и др. параметры.